Bedömning av tillämpbarheten hos Kalmars referensmaterial för standardarbetsprov på män år i Örebro

Transkript

1 Örebro universitet Läkarprogrammet Kandidatuppsats 15 hp Maj 2017 Bedömning av tillämpbarheten hos Kalmars referensmaterial för standardarbetsprov på män år i Örebro Version 2 Författare: Dalia Estefan Handledare: Diana Ticic Fysiologiska kliniken USÖ i

2 Abstrakt Bakgrund: Patienters arbetsförmåga testas kliniskt genom standardarbetsprov på en ergometercykel. Resultatet bedöms efter ett referensmaterial, vilket sedan 2015 varit Kalmarmaterialet. Det har sedan länge debatterats kring rådande referensmaterialens giltighet, vilket lett till studier för framställning av nya referensvärden. Fysiologiska kliniken i Örebro funderar på om Kalmarmaterialets referensvärden ställer falskt för höga krav på patienters arbetsförmåga. Syfte: Denna studie jämför arbetsprovsresultat hos män mellan år i Örebro som bedömts vara friska med Kalmarstudiens män inom samma åldersintervall i syfte att bedöma hur tillämpbart Kalmarmaterialet är på patienter i Örebro. Metod: 100 patienters arbetsprov samlades ur register i fysiologiska kliniken i Örebro, 42 st. mellan år respektive 58 st. mellan år. Parametrar relevanta för arbetsförmåga sammanställdes för Örebro- och Kalmarpatienterna, bland annat medelvärden för ålder, längd, vikt, Wmax och uppnådd ansträngningsgrad. Resultat: Spridningen av Wmax för de olika ålderskategorierna och städerna presenterades i boxplots. Parametrarna för patientkaraktäristika hade nästintill lika medelvärden. Medel-Wmax var högre i Kalmar inom båda åldersgrupperna med 16,0% respektive 18,5%. Slutsats: Kalmarmaterialet har statistiskt och kliniskt signifikant högre värden vid jämförelse med ett normalmaterial av män mellan år i Örebro som bedömts vara friska. Kalmars referensvärden underskattar således arbetsförmågan hos Örebros manliga patienter inom undersökta åldersintervallet. ii

3 Förkortningar ACE angiotensin converting enzyme BMI body mass index CI confidence interval CR10 category ratio 10 EKG elektrokardiografi HRmax Heart rate, maximal hjärtrytm NOG nedre outlier-gräns RPE ratings of perceived exertion RPEmax maximalt uppnådd ansträngningsgrad på RPE-skalan SE standard error SD standarddeviation Wmax maximalt uppnådd effekt WRPE17 effekt uppnådd vid ansträngningsgrad 17 på RPE-skalan ÖOG övre outlier-gräns iii

4 Innehållsförteckning 1. Bakgrund Utförande av standardarbetsprov Referensmaterial för Standardarbetsprov Kristianstadsmaterialet Lundamaterialet Kalmarmaterialet Mål Syfte Hypotes Nollhypotes Material och metoder Statistik Standard error Konfidensintervall Oparat-t-test Boxplot Etik Resultat Diskussion Studiepopulationen och dess resultat Jämförelse mellan patientkaraktäristika och inklusionskriterier Jämförelse mellan arbetsförmågor Jämförelse med tidigare referensmaterial Förslag för framställning av nya referensmaterial Slutsats Referenser iv

5 1. Bakgrund 1.1. Utförande av standardarbetsprov Sedan 1970-talet i Sverige har arbetsförmågan kliniskt testats genom att patienter cyklar på en ergometercykel med ökande belastning, antingen kontinuerligt ökande i mycket små steg s.k. ramptest (ökning 1 gång per minut) eller språngvis ökande när stabil hjärtfrekvens uppnåtts s.k. steady state-belastning (ökning var 4-6:e minut). Patienten ska sträva efter att upprätthålla en hastighet på 60 varv/min under hela provet [1]. För att sedan kunna jämföra olika studier och resultat infördes 2003 Standardarbetsprovet, vilket utgörs av detaljerade rekommendationer för utförande av ett arbetsprov enligt en standard [2]. Indikationer för ett standardarbetsprov är bland annat bröstsmärta, arytmi, hypertoni, dyspné, eller preoperativ bedömning. Under provet utvärderas objektiva mätvärden, men även subjektiva upplevelser [2]. Följande registreringar och mätningar utförs: Vilo- och arbets-ekg: 12-avlednings-EKG enligt svensk standard [3], och arbets- EKG under arbetet och på 2:a, 4:e, 6:e och eventuellt 10:e minuten efter arbetet [1,4]. Hjärtfrekvens: i vila, i slutet av varje minut under arbetet, precis vid avslutande samt vid 2:a och 4:e minuten efter avslutande [2]. Blodtryck: i vila före cyklande samt 2:a och 4:e minuten efter cyklande mäts systoliskt och diastoliskt tryck. Under arbetet mäts systoliskt tryck varannan till var tredje minut samt före avbrytande. Andningsfrekvens: före arbetet, var 3:e minut under arbetet, och innan avbrytande av arbete. Subjektiva besvär: patienten skattar ansträngningsgrad enligt Borgs Ratings of Perceived Exertion skala (RPE-skala, graderas från Se appendix) [5]. Bensmärta, andfåddhet och bröstsmärta skattas enligt Borgs Category Ratio 10 skala (CR10-skala, graderas från Se appendix) [5,6]. Dessa variabler dokumenteras i olika tidsintervall beroende på dess grad [2]. Arbetsprovet avbryts sedan då någon av de definierade brytkriterierna uppfyllts så som patologiskt blodtrycksfall, bröstsmärta grad 5, systoliskt blodtryck 280 mmhg och allvarlig arytmi. Uppfylls inga brytkriterier fortsätter provet tills dess att patienten nått högsta tolerabla ansträngningsgrad (lägsta graden som strävas efter varierar mellan olika referenssystem som används, men ligger mellan på RPE-skalan). Arbetsförmågan uttrycks sedan som den högsta presterade effekten, Wmax, dock endast om patienten nått brytkriterium eller 17 i 1

6 ansträngningsgrad. Utöver högsta presterad effekt bedöms även EKG, hjärtfrekvens, blodtrycksreaktion, andfåddhet, bröstsmärta och begränsande faktor eller symtom [2] Referensmaterial för Standardarbetsprov Vid bedömning av patienters arbetsförmåga efter ett arbetsprov utgås från ett referensmaterial. Materialet beskriver vilket arbete en patient förväntas uppnå baserat på olika variabler. Dessa variabler varierar mellan olika referensmaterial men innefattar för det mesta kön, ålder, längd, och vikt. Det är viktigt att utgå från ett och samma material för att rättvist och korrekt bedöma patienter, problemet har dock legat i att hitta ett material som är korrekt, det vill säga ett material som biologiskt sett stämmer med arbetsförmågan som en patient med specifika värden på de olika variablerna ska ha för att vara frisk. Endast genom att referensmaterialet regelrätt motsvarar människopopulationens förmågor kan man genom arbetsprovet få korrekt bedömning. Detta förklarar varför det genom åren införts nya referensmaterial och olika områden i Sverige använder olika material; för att det hos vissa rått tveksamheter kring de tidigare materialens tillämplighet och giltighet. De referensmaterial som är av betydelse i Sverige är, i den ordning som de infördes, Kristianstadsmaterialet, Lundamaterialet och Kalmarmaterialet [2]. Fysiologiska kliniken i Örebro införde Kalmarmaterialet 1/5 2015, och har innan dess endast använt Kristianstadsmaterialet. Nedan följer en sammanfattning av hur alla tre referensvärden framtagits. Även om Lundamaterialet inte varit relevant för Örebro är det relevant i syfte att jämföra referensmaterialens för- och nackdelar för att sedan ta dessa i akt då denna studie genomförs Kristianstadsmaterialet 292 försökspersoner valdes slumpmässigt fram och utav dessa valde 220 att delta (109 män, 111 kvinnor). Efter att de med sjukdomar som inverkar på arbetsförmågan exkluderades utgjordes slutgiltiga materialet av 188 personer, 93 män och 95 kvinnor, någorlunda jämt fördelade inom åldersgrupperna år. Vid arbetsprovet var startbelastningen 50 W för män respektive 30 W för kvinnor, med en ökning på 10 W/min. Provet avbröts då patienten uppnått grad 7 8 på den 9-gradiga ansträngningsskalan CR9 [7], vilket motsvarar grad på RPE-skalan [8,9]. Nordenfelt et. al. [7] fann att relevanta faktorer för arbetsförmåga var ålder, vikt (dock 2

7 svag korrelation mellan vikt och arbetsförmåga) och kön. Faktumet att de fann en korrelation mellan arbetsförmåga och vikt är värt att ifrågasätta, då detta inte återfanns hos varken Lundamaterialets [10,11] eller Kalmarmaterialets [12] studier. Efter uppdelning av resultaten i 6 åldersdekader sågs en liten ökning av kapacitet inom de tre första dekaderna (20 49 år), och ett markant avtagande av kapacitet inom de tre sista (50 79 år). Fynden beskrevs av Nordenfelt et. al. som en möjlig konsekvens av att det var svårare att motivera de äldre deltagarna till att anstränga sig till den eftersträvade graden, de framtog därför två linjära funktioner anpassade till grupperna år respektive år [7]. Senare ansågs detta vara för grovt för klinisk tillämpning, därför genomfördes en förändring av materialet genom tre linjära funktionsanpassningar för åldersgrupperna 20 45, och år vilket presenteras i Brauer K. arbetsprovsbok från 2003 [9]. Vid klinisk användning av Kristianstadsmaterialet klassificeras arbetskapaciteten enligt: Bra >120%, normal %, lätt reducerad 70 80%, måttligt reducerad 50 70%, markant reducerad 30 50% och extremt reducerad <30% [7] Lundamaterialet Då Kristianstadsmaterialet ansågs ställa för låga krav på arbetskapacitet [8,10] genomförde Farazdaghi G. R. och Wohlfart B. en studie 2001 [10] för att, genom liknande metod som använts av Nordenfelt et. al., framställa ett nytt referensmaterial. Studien delades upp i två delar, en för kvinnor mellan år (publicerad år 2001) [10] och en för män (2003) inom samma åldersintervall [11]. Rekrytering av försökspersoner skedde på samma vis för båda könen, brev utskickades för inbjudan till 360 kvinnor [10] och 420 män [11] mellan åldrarna år som alla var slumpmässigt utvalda. De med lung- eller hjärtsjukdom och de som stod på regelbunden medicinering uteslöts sedan. Slutmaterialet utgjordes av 87 kvinnor [10] respektive 81 män [11]. Startbelastningen vid arbetsprovet var 50 W för män respektive 30 W för kvinnor, med en ökning på 5 W var 20:e sekund för män respektive var 30:e sekund för kvinnor [11]. Försökspersonerna upprätthöll en hastighet på 60 varv/min med en eftersträvad ansträngningsgrad på RPE 19 eller högre [10,11]. Farazdaghi & Wohlfart valde vid resultatpresentation att inte använda en linjär funktion för att beskriva sambandet mellan ålder och maximal arbetskapacitet. En mer lämplig funktion ansågs ha långsamt avtagande av kapacitet med ökande ålder och att avtagningstakten (d.v.s. lutningen) ökade med åldern. Detta eftersom äldre kräver längre tid för att anpassa sig till fysiskt arbete, dessutom avslutades arbetsprovet tidigare ju äldre 3

8 patienten var [10]. Vidare sattes referensintervallets lägre och övre normalgränser på 80 respektive 120% [10,11]. Ännu en stor skillnad mellan Lundamaterialet och Kristianstadsmaterialet är att Farazdaghi & Wohlfart hittade ett samband mellan längd och arbetskapacitet och visade att kapaciteten var oberoende av vikten [10]. Samma längdkorrelation rapporterades 1985 av Jones et. al. [13]. De referensvärden som denna studie beräknat visar sig vid jämförelse med några andra referenser vara högre. Bland annat är medelvärdena för män W högre (132%) [11] än de givna av Nordenfelt et. al. [7]. Lundamaterialets kvinnor uppnådde 134% och män 121% av referenser beräknade av Wasserman et. al [14]. I jämförelse med värden givna av American Heart Association 1990 [15] uppnådde dock både män och kvinnor 104% av deras värden [11], eftersom deras prov hade steady state-belastningsökning skulle en omvandling till ramptest värden (vilket Lundamaterialet har) ge en ännu mindre skillnad mellan referensvärdena [10]. Som förklaring till de höga resultaten anger Farazdagi & Wohlfart att resultatet från frågeformulär utskickade till deltagande män visade att majoriteten av dem tränade regelbundet, antingen med låg eller måttlig intensitet [11]. De diskuterar även möjligheten att främst vältränade vore intresserade av att utföra provet och därför accepterade inbjudan för att testa sin fysiska kapacitet. Däremot är det även möjligt att folk som upplevt ansträngningssvårigheter också attraherades av studien, och att studiepopulationen då också utgjordes av en liten andel med odiagnostiserade kardiovaskulära sjukdomar [10,11]. Utöver att kommentera risken som urvalet eventuellt medfört till resultatet, visar de att maximala hjärtrytmen som uppnåtts på arbetsproven är högre för dem än för proven utförda av Nordenfelt et. al. [7,11]. Hjärtrytmen är kopplad till ansträngningsgrad och skulle kunna ses som ett objektivt mått på att Lundamaterialet utgår från personer som cyklade närmare till sin maximala förmåga än Kristianstadsmaterialet. Detta görs också klart av att Farazdaghi & Wohlfart uppmuntrade försökspersonerna att anstränga sig till grad 19 på RPE-skalan (medelvärdet blev 18,8 och 18,7 för yngre män respektive kvinnor, 18,7 och 16,3 för äldre män respektive kvinnor [8]), medan Nordenfelt et. al. endast krävde 17 (medelvärdet blev mellan 16,0 17,6 för de olika ålderskategorierna [12]). 4

9 Kalmarmaterialet Urvalet skedde genom granskning av arbetsprov genomförda i Länssjukhuset Kalmar inom åren , registret omfattade prov. Inklusionkriterierna var: 1. Information om ålder, vikt och längd tillgänglig, 2. Arbetsprov utfört enligt standardprotokollet (motsvarar för det mesta 1.1 Utförande av standardarbetsprov ovan), 3. Startbelastning för män på W med efterföljande ökning på W/min, för kvinnor W med ökning på W/min, 4. Patienten avslutar arbetsprov vid RPE 15, endast enligt dess egen vilja och inte på grund av att brytkriterier uppfyllts, 5. Normalt eller angränsande till normalt vilo-ekg, 6. systoliskt blodtryck vid vila 165 mmhg, 7. Inga mediciner som kan påverka arbetsförmågan, det vill säga betablockerare, ACE-inhibitorer (angiotensin converting enzyme) och alla antihypertensiva läkemedel. Efter att dessa inklusionkriterier applicerats var slutantalet 1043 män och 747 kvinnor [12]. Vid analys och statistik kategoriserades de enligt ålder i 5-års intervall från 5 10 år upp till år, och höjd i 5 cm-intervall från <135 cm till >195 cm. Då det var nödvändigt omvandlades resultatet för anpassning till en belastningsstegring som motsvarade 15 W/min för män respektive 10 W/min för kvinnor med hjälp av ekvationer [12]. Vid efterföljande jämförelse mellan deras material och Kristianstads- och Lundamaterialet var nämnvärdiga resultat skillnaden i maximal hjärtrytm, vilken var slag/min högre i Lundamaterialet respektive lite lägre i Kristianstadsmaterialet jämfört med Kalmarresultaten. På grund av skillnader i vilken maximal ansträngningsgrad som eftersträvades i de tre olika materialen infördes kompletterande variabeln WRPE17, det vill säga vilken effekt som uppnåtts vid ansträngningsgrad 17. Enligt deras beräkningar kunde då 50% av skillnaderna mellan Kalmar och Lund och 30% av skillnaderna mellan Lund och Kristianstad förklaras av skillnaderna i RPE-värde uppnått. Brudin et. al. valde således att inkludera WRPE17 för alla material uppdelat i åldersdekader för att göra arbetsintensiteten mer jämförbar. T.ex. var medelvärdet på effekten uppnådd vid ansträngningsgrad 17, d.v.s. medel- WRPE17, för män i års åldern 258W för Kalmar, 210W för Kristianstad och 263W för Lund. Deras sammanfattade slutsats var att Kalmarmaterialet hamnar mellan Kristianstadsoch Lundamaterialet och att skillnaden mellan Kalmar och Lund är högre för yngre åldrar än den är för äldre åldrar [12]. Nedanstående grafer beskriver konkret skillnaderna mellan de olika materialen. 5

10 Figur 1 [8]. Maximal arbetsförmåga för män respektive kvinnor proportionellt mot ålder. Alla W max värden har anpassats till en minutstegring på 15 W/min resp 10 W/min [12]. Grönt motsvarar Lundamaterialet, svart Kalmarmaterialet och rött Kristianstadsmaterialet. De blåa mätvärdena (SHIP) kommer från en studie som inte är relevant att ta upp i detta arbete. Vid mötet inom Svensk Förening för Klinisk Fysiologi maj 2014 tar Lars Brudin, Lennart Jorfelt och Olle Pahlm (de som var ansvariga för studien som givit upphov till Kalmarmaterialet) upp en relevant brist hos Kalmarmaterialet, att predicerade värdet för arbetsförmågan för män inom åldrarna år ökar på grund av att brandmän ingått inom dessa ålderskategorier i studien. Brandmännens resultat beräknades öka kraven på män inom dessa åldrar med 3,5% relativt materialet där dessa resultat ej ingår. De valde att inte exkludera brandmännens resultat eftersom det då skulle uppstå problem med att sätta exakta gränser på arbetskapaciteten för olika åldrar [8]. I oktober 2014 höll föreningen sedan ett möte där de beslöt att Kalmarmaterialet skulle bli den nya nationella normalvärdesstandarden för arbetsprov. De satte även gränser för klassindelning av arbetsförmåga [16]: 135% God arbetsförmåga % Normal arbetsförmåga i övre referensområdet % Normal arbetsförmåga 75 79% Normal arbetsförmåga i nedre referensområdet 74% Låg arbetsförmåga 6

11 2. Mål 2.1. Syfte Syftet med denna studie är att bedöma hur Kalmarmaterialets krav på arbetsförmåga överensstämmer med arbetsförmågan hos manliga patienter mellan år i Örebro som bedömts vara friska Hypotes Kalmarmaterialets referensvärden för män mellan år är signifikant högre än resultaten uppmätta i motsvarande population av patienter i Örebro som bedömts vara friska Nollhypotes Det finns ingen signifikant skillnad mellan Kalmarmaterialets referensvärden och resultaten från arbetsproven utförda i Örebro av män mellan år som bedömts vara friska. 3. Material och metoder Register av standardarbetsprov utförda inom åren av män mellan år på fysiologiska kliniken i Örebro sjukhus granskades. Val av åldersgrupp baseras på att kliniken främst uppfattat orimliga krav inom just dessa åldrar. Patienturvalet baserades sedan på uppfyllande av följande kriterier: Normalt vilo- och arbets-ekg Normal blodtrycksreaktion (patologisk reaktion innebär systoliskt tryck 280 mmhg, blodtryckfall på 15 mmhg vid ett tillfälle eller 10 mmhg vid upprepade tillfällen [17]) Ingen upplevd bröstsmärta under arbetet (grad 0/10 på Borgs CR10-skala [6]) Inget intag av läkemedel som inverkar på hjärtats arbetsförmåga. Det vill säga betablockare och arytmimediciner (i efterhand upptäcktes att en utav inkluderade männen, 37 år gammal, tog betablockerande mediciner. Patienten uteslöts dock ej då dennes hjärtfrekvens reagerat normalt och uppnått bra maximalt värde vilket tyder på att medicinens inverkan på resultatet var försumbar i dennes fall). Kontinuerligt ökande belastning (1 gång/min) Minsta uppnådd ansträngningsgrad 17/20 på Borgs RPE-skala [5] 7

12 Baserat på dessa krav ansågs de utvalda männen kunna motsvara Örebros friska patienter inom åldrarna år. 100 patienter samlades, varav 42 st. tillhörde ålderskategorin år och 58 st. kategorin år. Denna fördelning av patienter inom de två åldersgrupperna (42% inom första resp. 58% inom andra) baseras på att Kalmarpatienterna mellan år motsvarar 42% av antalet i hela åldersspannet år, medan 58% av patienterna inom samma åldersspann är år. På så sätt blir jämförelser mellan städernas patienter inom hela åldersspannet år mer korrekt. Följande parametrar sammanställdes sedan för de 100 patienterna: ålder, längd, vikt, Wmax, W/min-stegring och RPEmax. I syfte att bedöma hur jämförbar denna population var med Kalmars beräknades och jämfördes medelvärdet för alla dessa parametrar inom de två åldersgrupperna (tabell 2). Mellan materialen rådde en betydlig skillnad i minutstegring, detta eftersom Kalmarstudien anpassat alla Wmax värden till arbetsprov med 15 W/min-stegring [12] medan denna studies värden fortfarande var resultat av 10, 15, 20 eller 30 W/min-stegring. Därför omvandlades alla Wmax i denna studies material till motsvarande värden som uppnås vid 15 W/min-stegring med samma ekvation som använts i Kalmarstudien: Wmax (a1,b1) / Wmax (a2,b2) = (b1 / b2) 1/6 [12], där a är startbelastningen och b belastningsökningen per minut. Skillnad i startbelastning bedöms av Kalmarstudien och Wallin et. al. [18] inte vara väsentlig och beaktades därmed ej i beräkningarna [12]. Slutliga förenklade ekvationen för ett arbetsprov med till exempel 20 W/min-stegring blev då: Wmax1 / Wmax2 = (20 / 15) 1/6 Wmax2 = Wmax1 / ((20 / 15) 1/6 ) Där Wmax2 är nya värdet anpassat till 15 W/min-stegring och Wmax1 är ursprungsvärdet för arbetsprovet utfört med 20 W/min-stegring. I efterföljande statistiska beräkningar användes dessa nya anpassade värden. Som nämnt i Kalmarstudien hade skillnad i RPEmax betydande inverkan på skillnader mellan Lundamaterialet, Kristianstadsmaterialet och Kalmarmaterialet [12]. De beräknade därför medel-w vid RPE 17 (medel-wrpe17) genom att omvandla alla Wmax resultat med följande ekvation: S17 = Smax * (11 / (RPEmax - 6)) (1/1,6) Där S (stimulus) är wattalet [12]. Oavsett skillnadsstorlek i RPEmax ansågs det vara relevant att jämföra medel-wrpe17 mellan Örebro- och Kalmarpatienterna för att utesluta eventuell inverkan som det kan ha på resultatet. Denna ekvation användes därmed till att omvandla alla Örebropatienters Wmax till WRPE17 (tabell 2). För att bedöma vad skillnaden mellan materialen innebär vid klinisk användning av 8

13 dem beräknades vilket Wmax intervall som motsvarar %, det vill säga det spann som oftast klassas som normal arbetsförmåga (tabell 2). Eftersom 100% motsvarar medelvärdet beräknades intervallet genom att multiplicera medelvärdet med 0,8 för nedre gränsen och 1,19 för övre gränsen Statistik Standard error Örebro-resultatets standard error (SE) beräknades för att bedöma hur bra studiens stickprov motsvarar Örebros män inom respektive åldersgrupper (tabell 1). Jämförbarheten ökar med sjunkande SE-värde. SSSS = SSSS/ nn Konfidensintervall Konfidensintervallet för Örebros arbetsprovsresultat bestämdes (tabell 1) för konfidensgraden 95% (95% CI). Detta eftersom ett brett intervall skulle visa på stor spridning och därmed att medelvärdet inte kan användas som en godtycklig uppskattning av arbetsförmågan hos en man inom den åldersgruppen inom denna studie. Detta är betydelsefullt då medelvärdet ofta är det som används vid slutliga framställandet av referensmaterial, bland annat i Kalmarstudien [12]. 95% CI = medelvärde ± 1,96 * SE Oparat-t-test Konfidensintervall och p-värde för sambandet mellan Örebros och Kalmars resultat beräknades separat för varje ålderskategori för att värdera studiens statistiska osäkerhet respektive testa hypotesen (figur 2 och 3). Eftersom två oparade grupper med nästintill normalfördelade värden jämfördes utfördes oparat t-test [19]. Då endast medelvärde och standarddeviation kunde erhållas från Kalmarstudien, det vill säga inga individdata, användes ej ett statistikprogram. Alla beräkningar utfördes istället manuellt med ekvationer erhållna från ett statistik-dokument som endast krävde medelvärde och standarddeviation [20], Excel som kalkylator, en t-värdes kalkylator för 95% signifikansnivå [21] och en p-värdes kalkylator [22]. Då manuella beräkningar med ekvationer tillför en risk för slarvfel användes därtill en 9

14 online-kalkylator som kontroll [23]. Denna utförde samma beräkningar utifrån gruppernas medelvärde, SD och n (antal) för att erhålla p-värde och 95% CI Boxplot För att visualisera och jämföra spridningen hos Örebros och Kalmars arbetskapaciteter skapades en boxplot i Excel (figur 2 och 3). I och med att endast median, maximum och minimum kunde erhållas ur Kalmarstudien beräknades värden för kvartil 1 och 3, det vill säga 25:e och 75:e percentilen, utifrån Kalmars medelvärde och standarddeviation [24]. Vid beräkning av nedre respektive övre outlier-gräns (NOG resp. ÖOG) användes ekvationerna: NOG = Q1 1,5 * IQR och ÖOG = Q3 + 1,5 * IQR Då individdata från Kalmarstudien ej kunde erhållas markerades endast en outlier, den med högst Wmax-värde, i Kalmars boxplot vilket därmed motsvarar Kalmars max-värde Etik I studien presenteras ej prestationsförmåga eller specifika egenskaper hos varje patient, utan endast medelvärden för olika delar av populationen. Därmed bör risken för att de kan identifieras av anhöriga eller av patienten själv vara obefintlig. Studien är dessutom till patienternas fördel i och med att den undersöker hur rimliga kraven som ställs på dem är, vilket är betydelsefullt vid bedömning av deras fysiska hälsa. 10

15 4. Resultat Tabell 1 Information om hur väl denna studies patienter statistiskt anses motsvara alla män år remitterade till Örebros fysiologiska klinik. 95% CI inkluderas då dess bredd visar på hur väl medelvärdet motsvarar hela materialet. Statistisk Beräkning Örebro år Örebro år Standard Error [W] 8,4 5,3 95% CI [W] 222,4 255,3 208,8 229,5 Tabell 2 Sammanställning av parametrar relevanta för jämförelse mellan Örebros och Kalmars resultat. *Värden för Medel-W/min-stegring gäller innan Örebropatienternas värden omvandlats till 15 W/min och är endast med för att illustrera vilken inverkan icke-omvandlade värden skulle ha på resultatet. Alla arbetskapacitetsvärden (W) som använts i beräkningar och tabellen är anpassade till 15 W/min-stegring. ** Kalmarstudien presenterade endast Medel-W RPE17 för hela åldersgruppen 31 40år, därför beräknades endast motsvarande värde för Örebropatienterna. PATIENTKARAKTÄRISTIKA Örebro år Kalmar år Örebro år Kalmar år Antal Medelålder [år] 32,9 33,1 38,3 38,3 Medellängd ± SD [cm] 181,5 ± 6,7 180,6 ± 5,4 180,9 ± 6,3 179,7 ± 6,9 Medelvikt ± SD [kg] 87,7 ± 15,0 83,7 ± 12,1 90,5 ± 13,3 87,8 ± 13,4 RESULTAT Medel-W/min-stegring 18,8* 15,0 17,1* 15,0 Medel-RPEmax 18,4 17,8 18,4 17,6 Medel-WRPE17 (31-40 år)** [W] Medelvärde ± SD [W] 238,9 ± 54,5 277,1 ± 44,1 219,1 ± 40,2 259,6 ± 45,0 Median [W] Max [W] Min [W] % intervall [W]

16 450 Arbetskapacitet män år P-värde <0,001 95% CI 20,0 56, ÖREBRO KALMAR Figur 2. Arbetskapacitet hos män inom åldersgruppen år för Örebros respektive Kalmars patienter presenterat med boxplot för att visuellt illustrera och jämföra spridning av resultaten. Inkluderat p-värde och 95% CI redogör för skillnadens statistiska signifikans. Endast outliern med högst resultat är inmarkerad, d.v.s. maximumvärdet. 12

17 450 Arbetskapacitet män år P-värde < % CI 26,5 54, ÖREBRO KALMAR Figur 3 Arbetskapacitet hos män inom åldersgruppen år för Örebros respektive Kalmars patienter presenterat med boxplot för att visuellt illustrera och jämföra spridning av resultaten. Inkluderat p-värde och 95% CI redogör för skillnadens statistiska signifikans. Endast outliern med högst resultat är inmarkerad, d.v.s. maximumvärdet. 5. Diskussion Alla statistiska beräkningar visar på en markant skillnad i arbetsförmåga mellan de undersökta patienterna i Örebro och Kalmar. Kalmars medelvärde är 38,2 W (16,0%) högre inom första åldersgruppen och 40,5 W (18,5%) högre inom andra gruppen (tabell 2). Kliniskt innebär detta att denna studies % gränser, det vill säga normalgränser, motsvarar % respektive 61,5 100,5% av Kalmars värden. En 33 år gammal och 180 cm lång man (likt medelåldern och medellängden för både Örebro och Kalmarpatienterna inom första åldersgruppen) som uppnår Wmax på 200W anses enligt denna studies värden ha normal arbetsförmåga (83,7%), medan det enligt Kalmarmaterialet motsvarar 72% och därmed klassas som låg arbetsförmåga. Sammanfattningsvis har således denna medelw-skillnad inte bara en statistisk signifikans utan även en avsevärd klinisk signifikans. 13

18 För att kunna påstå att detta resultat endast beror på en sann skillnad som råder mellan alla Örebro- och Kalmarpatienter följer nedan relevanta aspekter att diskutera Studiepopulationen och dess resultat Då 95% CI för Örebros båda grupper är snävt, W (Tabell 1), kan man dra slutsatsen att medelvärdet är en godtycklig siffra som kan representera hela Örebromaterialet och därmed användas i jämförelser. Detta tydliggörs även av Örebros boxplots (figur 2 och 3) där alla värden ligger inom nedre och övre gränserna för outliers, vilket visar att det inte finns avvikande värden som kan påverka resultatet markant. Gällande antalet patienter är det enligt SE-beräkningarna (tabell 1) och 95% CI för jämförelser mellan Örebro och Kalmar (figur 2 och 3) ett tillräckligt bra antal i båda Örebrogrupperna för att de ska anses representera motsvarande patientpopulation i Örebro. 95% CI-intervallet i figur 2 visar att en tydlig skillnad hittats då >95% av slumpmässigt utvalda patienter i Kalmarstudien kommer ligga minst 20 W högre än slumpmässigt utvalda patienter ur Örebromaterialet. Eftersom SE-värdet är betydligt lägre än medelvärdesskillnaden mellan Örebro- och Kalmarmaterialen kan man dessutom konkludera att det vid varje jämförelse mellan olika grupper av slumpmässigt framtagna patienter år gamla från Örebro och Kalmar alltid kommer vara avsevärt högre medelvärde i Kalmar, det vill säga att det statistiskt sett inte endast råder skillnad mellan studiepopulationerna utan även mellan alla patienter inom de åldrarna i Örebros fysiologiska klinik och Kalmarmaterialet. Sammanfattningsvis kan patienturvalet i denna studie uteslutas som eventuell bias Jämförelse mellan patientkaraktäristika och inklusionskriterier Till att börja med är det väsentligt att kontrollera att materialen är jämförbara. För att göra detta har parametrar som anses vara avgörande för arbetsförmågan jämförts mellan de två studierna i tabell 2. Medelåldrarna är nästintill lika i materialen. Det som främst skiljer dem åt är medelvikten, som i båda åldersgrupper är lite högre bland Örebropatienterna (4,8% respektive 3,1% högre). Detta kan delvis förklaras med att medellängden även är högre hos dem (0,5% resp. 0,7%), dock inte till samma grad. Medelviktsskillnaden kan eventuellt anses inte påverka resultatet i motsatt riktning eftersom en större vikt inte nödvändigtvis innebär ett mer överviktigt populationsurval (och därmed sämre kondition som inte representerar genomsnittskonditionen), utan kan bero på större muskelmassa. Om detta är fallet stärker det 14

19 hypotesen att Kalmars referensmaterial ställer felaktigt för höga krav. En tänkbar metod för att svara på vilken inverkan viktskillnaden har vore att jämföra medel-bmi (body mass index) för de båda studierna, dock är detta ej möjligt då data för varje individs längd och vikt inte är tillgänglig i Kalmarstudiens artikel. Oavsett orsak anses skillnaden i arbetskapacitet vara så signifikant att den eventuella inverkan som medelviktsskillnaden kan ha på studiens slutsats är minimal. Denna studies inklusionskriterier har till den största delen efterliknat Kalmarstudiens. Det som främst skiljer dem åt är kravet på viloblodtryck som Kalmar hade, 165 mmhg, vilket denna studie inte hade något krav på och att RPEmax endast behövde vara 15 i Kalmarstudien medan den i denna studie var 17. I denna studie ansågs viloblodtryck ej vara väsentligt då en normal blodtrycksreaktion under arbetet var tillräcklig för att bedöma patienten som frisk inom den aspekten. Skillnaden i medelvärdet på RPEmax (tabell 2) visar att Örebropatienterna nått nämnvärt högre ansträngningsgrad (0,6 resp. 0,8 högre). Detta innebär att en ännu större skillnad skulle råda mellan materialen om Kalmarpatienterna ansträngt sig till samma grad som Örebropatienterna, vilket stödjer hypotesen ytterligare. Beräkningen av medel-wrpe17 underlättar jämförelsen, den påvisar ett 19,4% högre resultat inom åldersgruppen år i Kalmarstudien jämfört med Örebrostudien (jämför med tidigare nämnda 16,0% resp. 18,5% skillnad). Emellertid är uppskattning med Borg-skalan endast subjektiv, i bästa fall skulle en objektiv variabel för ansträngningsgrad jämföras mellan studierna. Vissa skulle anse att denna variabel kan vara maximal hjärtfrekvens uppnådd utav förväntad maximal, dock visar klinisk praxis och bland annat Lundamaterialet [10] att ekvationen som används för att beräkna förväntad maximal hjärtrytm (HRmax), HRmax = 220 ålder, ofta inte är korrekt. Lundamaterialet kom fram till att sambandet mellan ålder och maximal hjärtrytm är exponentiellt och inte linjärt, medan Kalmarmaterialet fann ett linjärt samband. Således är uppskattningen av en patients maximala hjärtfrekvens inte simpel. Däremot bör maximala hjärtfrekvenser och predicerade maximala hjärtfrekvenser, vare sig de feluppskattats eller ej, inte skilja sig åt i betydande grad mellan patienter inom denna studies snäva åldersintervall. I efterhand kan det därmed anses givande att i denna studie jämföra maximal hjärtfrekvens mellan Örebro- och Kalmarpatienter. Utöver hjärtfrekvens och RPEmax anses det inte finnas mätvärden kopplade till arbetsförmåga i Kalmarstudien som Örebropatienterna skulle kunna jämföras med. Att omvandla minutstegringen till samma värde för alla patienter är betydelsefullt för 15

20 resultatet. Skaparna av kalmarmaterialet beskriver vid mötet inom Svensk Förening för Klinisk Fysiologi maj 2014 [8] hur skillnad i belastningsstegring påverkar Wmax. De förklarar att man vid ett språngvis ökat arbete får syreskuld, vilken blir större ju större belastningsstegringen är och ger ett falskt för högt uppmätt yttre arbete, det vill säga falskt för högt Wmax. Precis som Kalmarstudien då korrigerade för olikheter i belastningsstegring mellan sina patienter gjordes det även i denna studie med samma ekvation vilket beskrivits ovan under Material och Metoder. Denna faktors inverkan på resultatskillnaden kan därmed uteslutas Jämförelse mellan arbetsförmågor Om det stämmer att denna studies material motsvarar Örebros patienter till hög grad och skillnaden mellan Örebro- och Kalmarmaterialens patientkaraktäristika är minimal bör endast två förklaringar finnas till de bättre arbetsprovsresultaten hos Kalmarproven; att manliga patienter år gamla i Kalmar i genomsnitt har bättre kondition än motsvarande Örebropatienter, eller att Kalmarstudiens urval utgörs av en mer vältränad andel av remitterade patienter och därmed inte representerar alla inom den åldersgruppen som utför arbetsprov i Kalmar. Som nämnt under bakgrund om Kalmarmaterialet inkluderades en för stor andel brandmän i studien. Exkluderas brandmännen blir medelarbetsförmågan ca 3,5% lägre inom åldrarna år [8], det vill säga att den sjunker med ungefär 9,1 W respektive 9,7 W i åldersgrupperna resp år. Trots detta blir det en signifikant högre medel-w i Kalmarresultaten, med 11,9% (jämfört med 16,0% innan exkludering) skillnad i första åldersgruppen och 14,3% (18,5% innan) skillnad i andra åldersgruppen. Brandmännen är således inte den främsta orsaken till de högre resultaten i Kalmarstudien. I det fall då populationen i Kalmarstudien är ett bra stickprov som kan representera hela Kalmars arbetsprovsdatabas för män inom åldrarna år bör det förväntas att resultaten fördelar sig likt en standardiserad normalfördelning kring medelvärdet och mellan minimum och maximum. På grund av att kvartil 1 och 3 beräknades utifrån medelvärde och SD och baserat på antagelsen att materialet är normalfördelat motsvarar kvartilerna inte de egentliga värden som Kalmarstudien hade vid 25:e och 75:e pecentilen, slutsatser om exakta fördelningen bör därmed ej dras utifrån boxploten. Det kan dock konkluderas att Kalmarresultaten är normalfördelade kring medelvärdet bortsett från några få avvikande värden. Detta resonemang baseras på att medelvärdet och medianen i Kalmarstudien är nära 16

21 varandra till storlek inom respektive åldersgrupp (speciellt inom åldersgrupp grupp 1, se tabell 2), så trots att maximum avviker betydligt mycket mer från medianen relativt minimums avvikelse kan det endast finnas väldigt få mätvärden långt ovanför medianen då dessa trots allt lyckas jämnas ut av värden mellan minimum och medianen. Sammantaget kan man utifrån minimum, median, maximum och medelvärde dra slutsatsen att medelvärdena inom Kalmars åldersgrupper, resp år, representerar deras material bra och att medelvärdet inte påverkats i betydande grad av ett eventullet antal extra vältränade patienter (utöver brandmännen, dock blir som nämnt ovan medelvärdet signifikant högre i Kalmar än Örebro trots deras exkludering) som felaktigt inkluderats och jämförts med normen. Värt att tillägga är dessutom att Brudin et. al. [12] ansåg att deras data inte avvek nämnvärt från en standardiserad normalfördelning, och att medelvärde och SD därmed beskriver deras material bra. Den mest rimliga slutsatsen att dra vore således att manliga Kalmarpatienter mellan år generellt sett är mer vältränade än motsvarande patienter remitterade till Örebros fysiologiska klinik. Möjligtvis råder denna skillnad mellan stadsbefolkningarna, i annat fall är det endast skillnad mellan konditionen hos just individerna som remitteras till fysiologen i respektive städer. Oavsett orsak till skillnaderna kan det konstateras att Kalmarmaterialet inte är rimligt att använda som referens för män mellan år i fysiologiska kliniken i Örebro Jämförelse med tidigare referensmaterial Att få ett referensmaterial som utmärkt motsvarar normen för friska individer är komplicerat. Det är av nytta att granska tidigare studier för att bedöma vilka metoder som är bäst lämpade och mindre lämpade till att framställa ett sådant material. Information om Kristianstads- och Lundastudien hittas under bakgrunden. Lundamaterialet fick inom åldersgruppen år 36,5% högre medelvärde än motsvarande åldersgrupp i Kristianstadsmaterialet. Trots att de i Lundastudien uppnått högre ansträngningsgrad visar en omvandling till WRPE17 [12] att det fortfarande skiljer 25,2% mellan deras åldersgrupper år. En gemensam negativ faktor i deras studier är faktumet att deltagarna bjöds in till studien. Detta medför en risk att främst vältränade accepterar att gå med, vilket nämnts i Lundastudien och Kalmarstudien [8,11,12]. Lundastudien hade betydligt lägre inklusionfrekvens, 22% tackade ja och efter exklusion ingick 19% av de inbjudna i studien, detta jämfört med Kristianstadsstudien där 75% tackade ja och 64% sedan ingick [7,8,11]. Alltså är risken större att främst vältränade accepterade inbjudan till Lundastudien 17

22 relativt Kristianstadsstudien. I Lundastudien resonerar de att deras högre resultat kan bero på att folk tränar mer regelbundet nu för tiden (Kristianstadsmaterialet gjordes 1985, Lundamaterialet för män 2003) och att Kalmar är en stad med många backar och många cyklister och därmed mer vältränad befolkning [11]. Skaparna av Lundamaterialet ansåg dessutom Kristianstadsmaterialet vara för snällt, de som utfört Kalmarstudien hävdar däremot att ingen seriös undersökning utförts som visar på att materialet är för snällt, utan att det bara är en intuitiv känsla [8]. En jämförelse mellan resultaten i Kalmarstudien och denna studie med Kristianstads och Lunds resultat vore eventuellt oanvändbart. Detta eftersom de två förstnämda baseras på resultat från patienter som remitterats till fysiologiska kliniken och således endast är ett normalmaterial för dem som testas kliniskt. En större andel av de som remitteras till fysiologiska kliniken har sjukdomar som möjligen kan inverka på arbetsförmågan, utöver lung- och hjärtsjukdomar som exkluderats, än andelen i stadsbefolkningen. Detta är en synpunkt som diskuteras i Kalmarstudien [12]. Att bedöma storleken av denna faktors inverkan vore komplicerat då det är svårt att dra gränser mellan vilka hälsotillstånd som påverkar arbetsförmågan, därmed bör ett material baserat på kliniskt testade patienter som bedömts vara kardiopulmonellt friska användas som referens och inte ett som baserats på generella befolkningen. Detta utesluter dessutom ovannämnda risken som kommer med inbjudan av studiedeltagare. Jämförelsen mellan Lunda- och Kristianstadsmaterialet syftar alltså främst till att belysa vilken negativ inverkan som deras studiemetod kan ha på resultatet Förslag för framställning av nya referensmaterial Baserat på jämförelser mellan alla fyra studier, inklusive denna, som diskuterats och analyserats kan ett nytt material tas fram med studiernas nackdelar och fördelar i åtanke. Först och främst bör materialet baseras på prov utförda enligt den standard som klinikens standardarbetsprov följer. Detta gäller bland annat minutstegringen som skiljde materialen åt. Inklusionkriterierna ska till bästa möjliga mån utesluta tillstånd som inverkar på arbetsförmågan. Även de som intar läkemedel som påverkar resultatet ska uteslutas. I bästa fall används ett objektivt mätvärde för ansträngningsgrad. Möjligtvis skulle detta kunna vara andningsfrekvens eller hjärtfrekvens. Det vore lämpligt att undersöka vilken fysiologiskt mätbar parameter som bäst motsvarar ansträningsgrad och hur sambandet mellan dem ser ut för att sedan kunna ha med denna som variabel i arbetsprov. Antalet patienter bör vara så hög som möjligt för att jämna ut de effekter som 18

23 mindre eller mer vältränade kan ha på resultatet. BMI bör eventuellt medtas som faktor i de fall då antalet inte kan garantera att jämna ut för patienter som är extra under- och överviktiga relativt sin längd. Korrelationen mellan arbetsförmåga och vikt respektive ålder bör bedömas. Detta eftersom olika studier fått olika resultat. Referensmaterialet bör anpassas till de variabler som i dess framställningsprocess upptäckts vara avgörande, inte till vad andra studier bestämt är avgörande. Vid val av åldersspann är 5 80 år rimligt (vilket användes i Kalmarstudien) då sannolikheten att yngre eller äldre patienter än så skulle utföra ett arbetsprov är minimal. 6. Slutsats Resultaten stödjer hypotesen att Kalmarmaterialets referensvärden är signifikant högre än ett normalmaterial av friska manliga patienter mellan år i Örebro. Detta innebär att arbetsförmågan hos män inom undersökta åldersgruppen underskattas vid användande av Kalmarmaterialet. En ny studie baserad på standardarbetsprov utförda av denna patientgrupp i Örebro sjukhus kan övervägas, av vilken ett nytt referensmaterial kan framställas. 19

24 7. Referenser 1. Arbetsprov på ergometercykel metodbeskrivning. Fysiologiska kliniken Örebro; Jorfeldt L, Pahlm O. Kliniska arbetsprov : metoder för diagnos och prognos. 1st ed. Lund: Studentlitteratur; , 256 p. 3. Arbetsprov med EKG [Internet]. [cited 2017 May 21]. Available from: 4. Kronander H, Fischer-Colbrie W, Nowak J, Brodin L-A, Elmqvist H. Improved capacity of exercise electrocardiography in the detection of coronary artery disease by focusing on diagnostic variables during the early recovery phase. J Electrocardiol Apr;38(2): Borg_RPE_skalan.pdf [Internet]. [cited 2017 May 21]. Available from: 6. Borg1998.pdf [Internet]. [cited 2017 May 21]. Available from: 7. Nordenfelt I, Adolfsson L, Nilsson JE, Olsson S. Reference values for exercise tests with continuous increase in load. Clin Physiol Oxf Engl Apr;5(2): Refvarden pdf [Internet]. [cited 2017 May 20]. Available from: 9. Brauer K, Jorfeldt L, Pahlm O. Det kliniska arbetsprovet. 2nd ed. Lund : Studentlitteratur ; p. 10. Farazdaghi GR, Wohlfart B. Reference values for the physical work capacity on a bicycle ergometer for women between 20 and 80 years of age. Clin Physiol Oxf Engl Nov;21(6): Wohlfart B, Farazdaghi GR. Reference values for the physical work capacity on a bicycle ergometer for men -- a comparison with a previous study on women. Clin Physiol Funct Imaging May;23(3):

25 12. Brudin L, Jorfeldt L, Pahlm O. Comparison of two commonly used reference materials for exercise bicycle tests with a Swedish clinical database of patients with normal outcome. Clin Physiol Funct Imaging Jul;34(4): Jones NL, Makrides L, Hitchcock C, Chypchar T, McCartney N. Normal standards for an incremental progressive cycle ergometer test. Am Rev Respir Dis May;131(5): PhD KWM, MD JEH, MD DYS, MD WWS, DSc BJWP. Principles of Exercise Testing and Interpretation: Including Pathophysiology and Clinical Applications. 4th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; p. 15. Fletcher GF, Froelicher VF, Hartley LH, Haskell WL, Pollock ML. Exercise standards. A statement for health professionals from the American Heart Association. Circulation Dec;82(6): RefK,Klass,Brev tillsfkf(150201)reviderat av LB+OP(150201).pdf [Internet]. [cited 2017 May 20]. Available from: at%20av%20lb%2bop(150201).pdf 17. Arbetsprov med EKG på ergometercykel, metodbeskrivning.pdf [Internet]. [cited 2017 May 25]. Available from: %20med%20EKG%20p%c3%a5%20ergometercykel%2c%20metodbeskrivning.pdf?a=f alse&guest=true 18. Wallin L, Brudin LH. Physical working capacity determined by different types of bicycle exercise tests. Clin Physiol Oxf Engl Oct;8(5): GraphPad - FAQ Choosing a statistical test [Internet]. [cited 2017 May 3]. Available from: T5 - Biostatistik - Anders Magnuson - Statistiska metoder pdf. 21. Free Student t-value Calculator - Free Statistics Calculators [Internet]. [cited 2017 May 20]. Available from: 21

26 22. Free p-value Calculator for a Student t-test - Free Statistics Calculators [Internet]. [cited 2017 May 20]. Available from: GraphPad QuickCalcs: t test calculator [Internet]. [cited 2017 May 20]. Available from: Normal distribution (percentile) Calculator [Internet]. High accuracy calculation for life or science. [cited 2017 May 20]. Available from: 22

27 Appendix Skattning Beskrivning 6 Ingen ansträngning alls 7 Extremt lätt 8 9 Mycket lätt Lätt Något ansträngande Ansträngande Mycket ansträngande Extremt ansträngande 20 Maximal ansträngning Borgs RPE-skala [1] Skattning Beskrivning 0 Ingenting alls 0,5 Mycket, mycket lätt 1 Mycket lätt 2 Lätt 3 Måttlig 4 5 Stark 6 7 Mycket Stark Extremt Stark (nästan maximal) Maximal Borgs CR10-skala [2] Referenser 1. Borg_RPE_skalan.pdf [Internet]. [cited 2017 May 21]. Available from: df 2. Borg1998.pdf [Internet]. [cited 2017 May 21]. Available from: